机械加工系统运行状态异常检测方法的研究

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机械加工系统运行状态异常检测方法的研究Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.

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文件编号：KG-AO-1088-79 机械加工系统运行状态异常检测方

法的研究

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随着科学技术水平的不断提高，各种机械加工系统更加趋向于智能化和自动化，人们越来越关注加工系统运行状态的异常检测工作，并且一定要结合实际情况制定相应的检测方案，进而促进加工系统的正常运行。本文主要对我国机械加工系统运行状态的检测现状进行分析，进而阐述进行异常检测的必要性与原理，说明其检测方法。

随着智能化水平的不断提高，在维护机械加工系统的正常运行中发挥着至关重要的作用，并且加强对加工系统的定量评估也是提高预测维护水平的主要手段之一，但是因为在获取设备故障信息方面存在着一定的难度，进而导致预测维护技术受到了一定的制约。因此，异常检测概念应运而生，本文主要对其相关内

容进行分析。

我国机械加工系统运行状态的检测现状

现阶段，我国机械加工系统运行状态的检测水平还比较落后。导致我国机械制造行业发展缓慢的因素之一，就是检测技术的落后。要想转变现在高消耗、质量差的形势，就一定要加强对检测技术的研究，加大检测仪器、设备、仪表的研发力度，才可以有效促进检测技术的提高。异常检测就是一种非常有效的检测方法，一方面，在机械加工系统的运行过程中，异常检测技术取得了良好的成效，并且在精密曲线系统运行的检测中得到了一定的应用。另一方面，其可以对加工系统进行定量描述，进而在一定程度上，增强了加工系统的可操作性与适应范围，同时，还可以为在线评估系统性能退化提供可靠的依据。因此，在机械加工系统的运行状态检测中，异常检测方法已经成为了主要的发展趋势。

异常检测概述

2.1.异常检测的必要性

通常情况下，在机械加工系统中出现复杂故障的情况是有限的，并且在设备使用的年限内，每种故障发生至少一次的概率也是非常小。并且，大部分机械加工设备，尽管是同款设备，在安装、使用在不同条件下，发生故障的类型也是不同的。采取普通的检测方法很难准确取得相应的故障信息，在这个方面，异常检测方法就具有一定的优势，具有可操作性强的特点。

2.2.异常检测原理

异常检测原理指的就是通过统一的正常运行状态的机械加工量对正在运行的机械加工进行协调，进而通过对正常运行状态以及现在运行状态信息的采集与提取，了解现在运行状态的特征，从而对正常运行状态和现在运行状态之间的偏差进行计算，预测相应的运行状态变化趋势。异常检测概念一开始是出现在入侵检测系统中，比如网络安全性检测等。事实上，评估加工系统性能指标方面，异常检测方法发挥着至关重要的作用，其不仅可以取得一些故障样本，还可以

矫正机械的不正常运行，积累知识和经验，进而促进异常检测技术的进一步发展。

2.3.异常检测方法

随着网络技术的不断发展，在机械加工系统中也应用了一些网络计算机技术，促使了检测技术的信息化、图像化、统一化与数据化，进而保证了检测工作的顺利进行。

2.3.1.图像法

为了可以定量描述机械设备运行过程中的异常状态，提出了异常偏离距离概念，对偏离程度进行相关的描述。通过图像可以更加清晰、直观的了解检测情况。将加工系统在正常状态下的运行信号定义成正常模式，将现在状态下的运行信号定义成现在模式，如果这两种模式的互相匹配度越高，也就说明现在状态下的运行模式就越贴近正常状态下的运行模式。当两种模式达成一致的时候，也就说明现在状态下的运行模式正好是正常状态下的运行模式。如果这两种模式之间的匹配性越差，也就说明现在机械设备的性能受

到了严重的退化，相应的偏离程度也就随之增大。

2.3.2.公式法

在应用此种检测方法的时候，没有图像法易懂、形象、直观，但是更加准确、科学，在对数据进行矫正的时候，也更加有据可依。此种检测方法就是利用对公式中的相关系数进行修正，进而对系统性能退化的程度进行真实的反映，并且具有很高的精确性，非常适合专业人员使用。结合聚类分析理论而言，通常情况下均是将正常模式的空间当做是一类，进而将现在模式的空间当做是另外一类，在判定异常偏离距离的时候，就可以利用求类间距的方式实现。计算异常偏离距离的公式主要有两种：重心法，平均法。通过上述公式可以看出在现在模式下和正常模式下，其中心相似度非常接近，一定要对其距离展开无量纲的处理，进而有效防止其间的绝对值受到工作具体情况的影响，进而无法准确计算异常偏离距离，也就无法有效开展异常检测工作。事实上，只要能够准确检测出系统设备中出现的故障，就可以掌握系统正常运行的

相关数据，就可以准确查出异常故障，进而保证系统的正常运行。

总而言之，随着社会经济的不断发展，城市化建设进程的不断加快，人民生活水平的不断提高，应用机械设备的领域越来越多。目前检测机械加工系统运行状态的技术还比较落后，不是很完善，尤其是对于批量生产的企业而言，其产品的质量更加不稳定，运行的状态也不是非常统一、协调，进而导致检测工作无法得到全面的展开。因此，一定要加强对异常检测技术的研究，促进其技术的广泛应用，并且利用此项技术获取更加全面的信息、数据，最终完成修正补救，实现机械加工系统运行的稳定性与可靠性。

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